編者按：信標是表征衛(wèi)星存在和特征的一種特殊信號，為衛(wèi)星地面測控站搜索,、測量,、跟蹤衛(wèi)星提供了依據(jù)。所有的衛(wèi)星都有自己固有的信標信號,，自衛(wèi)星發(fā)射升空開始,，信標信號便開始不間斷地工作，直至衛(wèi)星壽命終結(jié),。

要穩(wěn)定可靠地接收衛(wèi)星電視節(jié)目,，需要有好的天線、好的高頻頭和好的接收機,。高頻頭和接收機的指標好壞，很容易就可以檢測到,，而接收天線的指標除了物理尺寸外,，其電性能指標均不容易檢測。與衛(wèi)星電視設(shè)備相關(guān)的國家標準有對天線指標進行檢測的方案,，但要租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器,，還需要多個地球站配合測試，無論從人力物力上看,，實現(xiàn)起來就不容易（編者注：實際上,，在地面上完全可以模擬衛(wèi)星環(huán)境進行測量）。如果我們對測試精度要求不是特別高的話,，完全可以利用衛(wèi)星信標,，采取相對簡單的方式來實現(xiàn)測試。筆者根據(jù)國際衛(wèi)星通信組織SSOG210標準提供的方法,，再結(jié)合自己的實踐經(jīng)驗,，總結(jié)出了以下測試方案供大家參考，方案適用于對衛(wèi)星接收天線和頻譜儀有一定操作經(jīng)驗的朋友,。

1,、測試內(nèi)容

可以測試的指標包括天線接收方向圖,、天線增益、旁瓣特性和波瓣寬度（其實后三個指標就是從方向圖中得到的,。）

2,、測試所需儀器設(shè)備

待測天線、天線伺服系統(tǒng)（如無伺服系統(tǒng),，轉(zhuǎn)臺亦可）,、二功分器、衛(wèi)星數(shù)字接收機和頻譜儀（不小于2GHZ）,。

以上為必備儀器設(shè)備,，如條件允許，還可增加電視機和計算機,。

3,、測試原理

讓天線精確對準某衛(wèi)星，在頻譜儀上監(jiān)測該衛(wèi)星的信標電平,。以此狀態(tài)下的天線姿態(tài)為中心,，將操作天線分別在方位和俯仰方向上勻速轉(zhuǎn)動一定角度（如是一維伺服系統(tǒng)或轉(zhuǎn)臺，可只在方位上轉(zhuǎn)動）,，在轉(zhuǎn)動過程中,，頻譜儀會實時描繪出信標電平的變化情況，從而得到該天線的接收方向圖,，通過進一步的計算,，可以得出波瓣寬度、增益,、旁瓣等指標,。

4、連接框圖

5,、測試步驟

（1）,、對星

將接收機的饋電打開，操作天線對準衛(wèi)星,，在頻譜儀上按信標頻率進行設(shè)置,。例如76.5°E亞太2R衛(wèi)星的水平極化的信標頻率高頻頭本振頻率11300MHZ，則頻譜儀上中心頻率設(shè)置為12749MHZ-11300MHZ=1449MHZ,。適當調(diào)整頻譜儀的SPAN值,，以便觀察信號強度。根據(jù)頻譜儀顯示的信號強度對天線姿態(tài)進行微調(diào),，包括方位,、俯仰、極化三個方向,，一定要將天線調(diào)整到信號最強的姿態(tài),。記錄下該點的位置,，作為后面測量的中心點。

（2）,、測量伺服機構(gòu)或轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動速度

先根據(jù)待測天線的大致波束寬度確定伺服機構(gòu)或轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動角度范圍,，波束寬度小的天線可選擇±10度，波束寬度大的可選擇±20度,。這里所說的±10度和±20度是相對中心位置而言的,。下面以選擇±10度為例進行講解，先將天線在方位方向上轉(zhuǎn)動到超過-10度的位置（一定要超過,，才能保證轉(zhuǎn)動到-10度時已是勻速運動）,，然后往+10度方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速度設(shè)置為最慢,，轉(zhuǎn)動到-10度時開始計時,，到+10度時停止計時，多測幾次求平均,，得到方位方向上的轉(zhuǎn)動時間T和轉(zhuǎn)動速度V,。再在俯仰方向上重復該步驟，求出俯仰方向上重復該步驟,，求出俯仰方向的轉(zhuǎn)動速度,。如是一維伺服系統(tǒng)或轉(zhuǎn)臺，就只測方位方向的轉(zhuǎn)動速度,。

（3）,、測試

將頻譜儀的中心頻率設(shè)置為信號最強的那一點，可在“marker（游標）”菜單中選擇“搜索峰值”來實現(xiàn),。從理論上講該點應(yīng)該就是信標的中心頻率,，實際上由于設(shè)備的原因，如高頻頭的頻偏,，會導致頻譜儀實際顯示的中心頻率有些許偏離于標稱的中心頻率。

將頻譜儀的SPAN值設(shè)置為零,，則頻譜儀會在顯示屏上以一條水平直線表示該中心頻率點的電平,。

設(shè)置頻譜儀的采樣點數(shù)，即選擇用多少點描繪方向圖,，采樣點數(shù)越多,，測試精度越高，建議設(shè)置為2000點,。

將“掃描時間”設(shè)置為之前測試得到的轉(zhuǎn)動時間T,。

以方位方向測試為例，先將天線轉(zhuǎn)動到超過-10度的位置,，然后向中間位置轉(zhuǎn)動,，轉(zhuǎn)動到-10度時,，將頻譜儀的觸發(fā)方式從continous（連續(xù)）更改為single（單次），頻譜儀則開始繪制方向圖,。

轉(zhuǎn)動到超過+10度的位置后,，停止轉(zhuǎn)動，頻譜儀也將自動停止繪圖,，并將方向圖曲線保留在顯示屏上,。

在俯仰方向上重復上述步驟。

6,、數(shù)據(jù)處理

如果有條件將頻譜儀連接到計算機上,，不但可以導出方向圖的圖形，還可以導出所有采樣點的數(shù)據(jù),。

峰值點和第一旁瓣的最高點之間的電平差即為主,、旁瓣電平差。

在方向圖上找出與峰值電平相差3DB的兩個點,，計算這兩點相差的時間,，乘上之前測得的天線轉(zhuǎn)動速度V，就得到3DB帶寬的角度,。同理,，可得到10DB帶寬的角度。一般的伺服系統(tǒng)和轉(zhuǎn)臺都是在水平面上作方位轉(zhuǎn)動,，因此,，得到的方位面波束寬度值還要修正到衛(wèi)星所在的面上。修正公式,，其中AZ’為修正的天線方位波瓣寬度,，AZ為實測的天線方位波瓣寬度，EI為俯仰角度,。

接收增益計算公式,，其中θ為方位面和俯仰面的3DB和10DB波束寬度，LF為饋線損耗,，α為反射面均方誤差,，λ為波長。

如果是一維伺服系統(tǒng)或轉(zhuǎn)臺,，則把俯仰方向上的3DB,、10DB帶寬看成與方位面相等，從而進行近似計算,。